Учебная практика научно-исследовательская работа Методические указания для студентов бакалавриата направления подготовки 18.03.01 Химическая технология, профиль Инженерные технологии защиты окружающей среды всех форм обучения
.pdf–обоснование постоянных и переменных факторов эксперимента, уровней их варьирования;
–обработку результатов экспериментов.
Результаты эксперимента представляют в форме таблиц, графиков и диаграмм, уравнений. Графики строят в тех случаях, когда есть функциональная зависимость между функцией и аргументом, который может быть количественно измерен. В противном случае строят диаграммы. На основе результатов исследования получают уравнения регрессии, которые описывают экспериментальную зависимость.
Представив результаты эксперимента в одной или нескольких формах, приступают к их анализу, сравнивая собственное представление, полученное на основе изучения состояния вопроса о характере влияния того или иного фактора на выходной параметр(ы), с полученными результатами, устанавливая причинно-следственные связи. В случае совпадения исследователь вправе подтвердить известные суждения, умозаключения, понятия, законы, теории, ссылаясь на предыдущие исследования.
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 2 |
|
Методическая сетка эксперимента (пример по исследованию |
|
|||||||
зависимости качества целлюлозы от условий варки) |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Постоянные факторы |
Переменные |
|
|
Кол-во |
Всего |
|||
факторы |
|
Выходной |
Кол-во |
повто- |
||||
|
|
|
опы- |
|||||
|
|
|
|
|
параметр |
опытов |
рений |
|
|
Значе- |
|
|
Значе- |
||||
Наименование |
Наименование |
|
тов |
|||||
|
|
|
опытов |
|||||
|
ние |
|
|
ние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расход ак- |
|
16 |
Выход |
|
|
|
Порода |
|
тивной щело- |
|
целлюло- |
|
|
|
|
Ель |
|
18 |
14 |
3 |
42 |
|||
древесины |
чи, % в ед. |
|
зы, % |
|||||
|
|
20 |
|
|
|
|||
|
|
Na2O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжи- |
|
60 |
Содержа- |
|
|
|
|
|
тельность |
|
ние непро- |
|
|
|
|
Температура, °С |
170 |
|
120 |
14 |
3 |
42 |
||
пропитки |
|
вара, % |
||||||
|
|
|
180 |
|
|
|
||
|
|
щепы, мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Концентрация |
|
Продолжи- |
|
2,0 |
Степень |
|
|
|
|
|
делигнифи- |
|
|
|
|||
белого щелока, |
80 |
тельность |
|
2,5 |
14 |
3 |
42 |
|
|
кации, |
|||||||
г/л ед. Na2O |
|
варки, ч. |
|
3,0 |
|
|
|
|
|
|
ед. Каппа |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11
Т а б л и ц а 3
Переменные факторы и уровни их варьирования во многофакторном эксперименте (пример по исследованию зависимости
качества целлюлозы от условий варки)
|
Кодиро- |
|
Уровни варьирования |
|||
Наименование |
ванное |
Интервал |
Нижний |
|
Верхний |
|
фактора |
обозначение |
варьирования |
Средний (0) |
|||
|
фактора |
|
(–1) |
|
(+1) |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Расход активной ще- |
Х1 |
2 |
16 |
18 |
20 |
|
лочи, % в ед. Na2O |
||||||
|
|
|
|
|
||
Продолжительность |
Х2 |
60 |
60 |
120 |
180 |
|
пропитки щепы, мин |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Продолжительность |
Х3 |
0,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
|
варки, ч |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
В случае получения новых результатов исследователь приводит своё обоснование полученного результата на основе анализа сущности процессов и явлений. Анализ результатов исследований предполагает установление их научной новизны, теоретической и практической значимости, эффективности использования, что отражается в выводах по работе. При этом научная новизна, теоретическая значимость излагаются не в виде аннотации полученного результата (например, получена математическая модель процесса в виде системы уравнений регрессии, которая использована для поиска оптимальных параметров режимов обработки), а в виде описания причинно-следственных связей между функцией и аргументом, их сущности, позволивших, опираясь на классическое представление либо отвергая его, получить адекватное математическое описание зависимости функции от аргумента.
2.3. Обработка результатов экспериментальных данных
Для характеристики или сравнения результатов работы нужно рассчитать следующие статистики:
- среднее арифметическое значение результатов измерения
Ý = i / n,
где i – порядковый номер наблюдения, i = 1, 2, 3, ... ; n – число наблюдений, объем выборки; Yi – результат отдельного наблюдения;
- среднее квадратичное отклонение
S = 2 /(n – l).
12
Сравнение средних квадратичных отклонений, вычисленных для однотипных средних арифметических результатов опыта, позволяет установить, в каком опыте большое рассеяние наблюдений вокруг среднего значения. Так устанавливается, насколько устойчив изучаемый выходной параметр;
- коэффициент вариации, %:
V = 100∙S / Ү.
Коэффициент вариации характеризует относительное рассеяние результата. Поэтому его используют при сравнении устойчивости разнотипных результатов;
- отклонение среднего значения от «истинного» среднего
ɛ = tk:p ∙ S / ,
где tk:p – критерий Стьюдента. Эта статистика определяется в зависимости от k и р по табл. 4, причем k = n–1 – число степеней свободы ряда наблюдений; р – доверительная вероятность (попадание «истинного» результата в доверительный интервал ± ɛ).
Т а б л и ц а 4
Значения t при доверительной вероятности результата измерения р = 0,95
n |
t |
n |
t |
n |
t |
n |
t |
n |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
12,71 |
8 |
2,13 |
15 |
2,13 |
22 |
2.07 |
29 |
2.05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
4,30 |
9 |
2,12 |
16 |
2,12 |
23 |
2,07 |
30 |
2,04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
3,18 |
10 |
2,11 |
17 |
2,11 |
24 |
2.06 |
40 |
2.02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
2,78 |
11 |
2,10 |
18 |
2,10 |
25 |
2.06 |
60 |
2,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
2,57 |
12 |
2,09 |
19 |
2.09 |
26 |
2.06 |
120 |
1.98 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
2,45 |
13 |
2,09 |
20 |
2,09 |
27 |
2,05 |
00 |
1.96 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
2,36 |
14 |
2.08 |
21 |
2.08 |
28 |
2,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результат измерения, полученный после вычисления статистик, формируется так: среднее значение результата измерения равно Ý ± ɛ с вероятностью p = 0,95 (в 95 случаях из 100 истинный результат измерения находится в пределах ± ɛ).
3. Самостоятельная работа и контроль успеваемости
Самостоятельная работа студентов включает:
1. Разбор хода проведения методики индивидуального задания и согласование с техникой проведения эксперимента и техникой безопасности.
13
2.Составление плана проведения эксперимента и изучение характеристик используемых химических реагентов.
3.Изучение физико-химических методов анализа компонентов древесины и продуктов её химической переработки.
4.Оформление результатов эксперимента.
5.Написание итогового отчета и дневника практики.
Аттестация студентов по итогам практики проводится на основании письменных отчетов, с последующей их защитой.
Видом промежуточной аттестации является зачет с оценкой.
Во время прохождения практики студент ведет дневник, в котором записывает все вопросы, касающиеся выполнения программы практики и личного участия во всех видах работ. Прибыв на место практики, необходимо явиться к руководителю практики от предприятия и предъявить дневник для отметки о дне прибытия на практику. Затем в ежедневных записях студент дает описание в соответствии с программой выполняемых работ с подробной характеристикой технологии, объекта и объема выполняемой работы, включая сбор материалов для выпускной квалификационной работы.
Руководители практики проверяют записи в дневнике и заверяют их своей подписью. По окончании практики руководитель от предприятия оформляет на студента развернутую характеристику с оценкой его работы, отмечает время откомандирования с места практики и заверяет дневник печатью. Примерные вопросы, излагаемые в дневнике:
1.Описание и анализ конкретных работ. Участие практиканта в данной работе (организатор, исполнитель и т. п.).
2.Качество выполняемой работы. Причины недостатков и роль практиканта в их устранении. Вопросы, возникшие при выполнении той или иной работы;
По окончании практики студент готовит отчет о практике.
Объем отчета должен быть не менее 10 и не более 30 машинописных страниц. Отчет должен быть набран на компьютере в текстовом редакторе WORD и EХСEL (таблицы) с соблюдением следующих требований:
Работа должна быть отпечатана на одной стороне листа белой бумаги формата А4 (210 × 297 мм) со следующими полями: левое – 30 мм, верхнее – 20 мм, правое – 10 мм, нижнее – 20 мм; размер шрифта – 14, шрифт Times New Roman; межстрочный интервал – полуторный; расста-
новка переносов – автоматическая, форматирование основного текста и ссылок – в параметре «по ширине», цвет шрифта – черный, красная строка – 1,5 см.
14
Нумерация страниц и приложений, входящих в состав отчета, должна быть сквозная. Номера страниц проставляют в центре нижней части листа без точки. Разделы, подразделы должны иметь заголовки. Структурные заголовки следует печатать с абзацного отступа с прописной буквы без точки в конце, не подчеркивая. Переносы слов в заголовках не допускаются. Расстояние между заголовком и текстом должно быть равно 3 интервалам, а расстояние между заголовком раздела и подраздела – 2 интервала. Каждый раздел работы должен начинаться с новой страницы. Заголовок подраздела нельзя оставлять внизу страницы, необходимо добавить не менее двух строк текста.
Цифровые материалы, как правило, оформляют в виде таблиц. Название таблицы, при его наличии, должно отражать ее содержание, быть точным, кратким. Название таблицы следует помещать над таблицей слева, без абзацного отступа в одну строку с ее номером через тире. Таблицу следует располагать непосредственно после текста, в котором она упоминается впервые или на следующей странице. Таблицу с большим количеством строк допускается переносить на другой лист (страницу), слово «Таблица», номер и ее заголовок указывают один раз над первой частью таблицы, над другими частями пишут слово «Продолжение» и указывают номер таблицы, например: «Продолжение таблицы 1».
Нумерация таблиц – сквозная. Текст работы должен удовлетворять следующим основным требованиям: отражать умение работать с научной литературой, выделять проблему и определять методы её решения, последовательно излагать сущность рассматриваемых вопросов, показывать владение соответствующим понятийным и терминологическим аппаратом, иметь приемлемый уровень языковой грамотности, включая владение функциональным стилем научного изложения.
Автор отчета должен давать ссылки на используемые источники, сведения и материалы. Ссылки в тексте на источники должны осуществляться путем приведения номера по списку использованных источников. Ссылка заключается в квадратные скобки. Например: [9] (здесь 9 – номер источника в списке использованной литературы).
Список использованных источников должен включать только те источники, которые были проработаны при выполнении отчета и на которые имеются ссылки в тексте работы. Источники следует располагать в алфавитном порядке фамилий первых авторов или заглавий. Сведения об источниках, включенных в список, необходимо давать в соответствии с требованиями ГОСТ 7.1-2003 с обязательным приведением названий работ.
15
Библиографический список
1.Учебная практика: научно-исследовательская работа (получение первичных навыков научно-исследовательской работы): метод. указания / сост.: Д. С. Русаков [и др.]; под ред. А. Н. Чубинского. – Санкт-Петербург:
СПбГЛТУ, 2021. – 16 с.
2.https://xn----7sbbaar5acc1ard1a0beh.xn--p1ai/obekt-i-predmet-issledovaniya
3.Организация научно-исследовательской работы студентов в вузе [Текст]: учеб.-метод. пособие / сост.: А. В. Ефанов [и др.]; науч. ред. В. А. Федорова. – Екатеринбург: ГОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т»,
2009. – 144 с.
4.Ширнин, Ю. А. Лесопромышленное производство: содержание практик и дипломного проектирования: учеб. пособие / Ю. А. Ширнин [и др.]. – 3-е изд., перераб. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2015. – 116 с.
|
Оглавление |
|
Введение ........................................................................................................... |
3 |
|
1. |
Программа научно-исследовательской практики .................................... |
3 |
|
1.1. Цель и задачи практики ................................................................... |
3 |
|
1.2. Содержание практики ...................................................................... |
5 |
|
1.3. Учебно-методическое обеспечение ................................................ |
6 |
2. |
Методические указания по выполнению научно-исследовательской |
|
практики ........................................................................................................... |
6 |
|
|
2.1. Основы научной деятельности ....................................................... |
7 |
|
2.2. Методические указания по подготовке и проведению |
|
|
эксперимента .......................................................................................... |
10 |
|
2.3. Обработка результатов экспериментальных данных .................. |
12 |
3. |
Самостоятельная работа и контроль успеваемости ................................ |
13 |
Библиографический список ........................................................................... |
16 |
|
16
С о с т а в и т е л и : Ковалева Ольга Петровна Байдаков Дмитрий Леонидович
УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА: НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
Методические указания для студентов бакалавриата направления подготовки
18.03.01 «Химическая технология», профиль «Инженерные технологии защиты окружающей среды»
всех форм обучения
Редактор Т. С. Хирувимова
Компьютерная верстка – Г. Н. Кинзябулатова
Подписано в печать с оригинал-макета 18.01.22. Формат 60 84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Усл.-печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 6. С 170.
Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Издательско-полиграфический отдел
194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 3
17
